• 제목/요약/키워드: AlAsSb

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InAs 및 GaAs 웨이퍼를 이용한 Type-II InSb 나노 구조 형성

  • 이은혜;송진동;김수연;배민환;한일기;장수경;이정일
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.305-305
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    • 2011
  • Type-II 반도체 나노 구조는 그것의 band alignment 특성으로 인해 광학 소자에 다양한 응용성을 가진다. 특히, 대표적인 Type-II 반도체 나노 구조인 InSb/InAs 양자점의 경우, 약 3~5 ${\mu}m$의 mid-infrared 영역의 spectral range를 가지므로, 장파장을 요하는 소자에 유용하게 적용될 수 있다. 또한, Type-II 반도체 나노 구조의 밴드 구조를 staggered gap 혹은 broken gap 구조로 조절함으로써 infrared 영역 광소자의 전자 구조를 유용하게 바꾸어 적용할 수 있다. 최근, GaSb wafer 위에 InSb/InAsSb 양자점을 이용하여 cutoff wavelength를 6 ${\mu}m$까지 연장한 IR photodetector의 연구도 보고되고 있다. 하지만, GaSb wafer의 경우 그것의 비용 문제로 인해 산업적 적용이 쉽지 않다는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 GaAs wafer와 같은 비용 효율이 높은 wafer를 사용한 연구가 필요할 것이다. 본 연구에서는 Molecular Beam Epitaxy(MBE)를 이용하여 undoped InAs wafer 와 semi-insulating GaAs wafer 상에 InSb 양자 구조를 형성한 결과를 보고한다. InSb 양자 구조는 20층 이상의 다층으로 형성되었고, 두 가지 경우 모두 400${\AA}$ spacer를 사용하였다. 단, InAs wafer 위에 형성한 InSb 양자 구조의 경우 InAs spacer를, GaAs wafer 위에 형성한 양자 구조의 경우 InAsSb spacer를 사용하였다. GaAs wafer 위에 양자 구조를 형성한 경우, InSb 물질과의 큰 lattice mismatch 차이 완화 뿐 아니라, type-II 밴드 구조 형성을 위해 1 ${\mu}m$ AlSb 층과 1 ${\mu}m$ InAsSb 층을 GaAs wafer 위에 미리 형성해 주었다. 양자 구조 형성 방법도 두 종류 wafer 상에서 다르게 적용되었다. InAs wafer 상에는 주로 일반적인 S-K 형성 방식이 적용된 것에 반해, GaAs wafer 상에는 migration enhanced 방식에 의해 양자 구조가 형성되었다. 이처럼 각 웨이퍼에 대해 다른 성장 방식이 적용된 이유는 InAsSb matrix와 InSb 물질 간의 lattice mismatch 차이가 6%를 넘지 못하여 InAs matrix에 비해 원하는 양자 구조 형성이 쉽지 않기 때문이다. 두 가지 경우에 대해 AFM과 TEM 측정으로 그 구조적 특성이 관찰되었다. 또한 infrared 영역의 소자 적용 가능성을 보기 위해 광학적 특성 측정이 요구된다.

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고광택 고내식 용융아연도금 제로스팡글 개발에 관한 연구 (A Study on the Developmentment of Zero-spangle Hot Dip Galvanized Steel Sheets with High Brightness and Corrosion Resistance)

  • 진영구;김흥윤
    • 한국표면공학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.253-260
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    • 1996
  • Regular spangle hot dip galvanized steel sheets were made in the zinc bath containing a small amount of Al and with the addition of Pb, Sb, Sb-Mg, Sb-Cu and Bi respectively whose average glosses were measured. Zero-spangle hot dip galvanized steel sheets were also made by spraying a 2% $NH_4H_2PO_4$ solution on molten coating surfaces with exactly the same chemical compositions as above used for regular spangle and whose glosses and corrosion losses were also evaluated. For manufacturing zero- spangle hot dip galvanized steel sheets with high brightness, the zinc bath with 0.02%Sb and the spraying of a 2% $NH_4H_2PO_4$ solution were proposed and for better brightness and corrosion resistance, the zinc bath with 0.02% Sb-0.50%Mg and the spraying of a 2% $NH_4H_2PO_4$ solution were also proposed.

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nBn Based InAs/GaSb Type II Superlattice Detectors with an N-type Barrier Doping for the Infrared Detection

  • 김하술;이훈;황제환;이상준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.128.2-128.2
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    • 2014
  • Long-wave infrared detectors using the type-II InAs/GaSb strained superlattice (T2SL) material system with the nBn structure were designed and fabricated. The band gap energy of the T2SL material was calculated as a function of the thickness of the InAs and GaSb layers by the Kronig-Penney model. Growth of the barrier material (Al0.2Ga0.8Sb) incorporated Te doping to reduce the dark current. The full width at half maximum (FWHM) of the 1st satellite superlattice peak from the X-ray diffraction was around 45 arc sec. The cutoff wavelength of the fabricated device was ${\sim}10.2{\mu}m$ (0.12eV) at 80 K while under an applied bias of -1.4V. The measured activation energy of the device was ~0.128 eV. The dark current density was shown to be $1.2{\times}10^{-5}A/cm^2$ at 80 K and with a bias -1.4 V. The responsivity was 1.9 A/W at $7.5{\mu}m$ at 80K and with a bias of -1.9V.

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InP기반 InAs 2DEG HEMT성장 및 전기적특성

  • 송진동;신상훈;김수연;이은혜
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.168-168
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    • 2010
  • InAs는 0.35eV의 낮은 밴드갭을 가지며 상온에서 약 $30,000cm^2/Vs$의 높은 전자이동도를 보여, GaAs/AlGaAs 및 InGaAs/InP 2DEG HEMT에 이은 차세대 초고속 전자소자의 2DEG용 물질로 각광을 받고 있다. 그러나 InAs의 격자상수는 약 0.61nm로 이에 적절한 반절연기판을 구할수 없어, GaAs상에 Al(Ga)Sb를 이용하여 성장하는 방법으로 2DEG을 실현하고 있다. 상기 방법으로 상온에서 ${\sim}30,000cm^2/Vs$ 전자이동도를 보이는 InAs/AlSb 2DEG HEMT 소자를 여러 연구팀에서 시현하였으나, 실제적으로 응용하기 위해서 etch-stop층 또는 contact층의 제작이 용이치 않아 실제의 회로구현에는 어려움을 격고 있다. 이에 InGaAs/InP 2DEG내에 InAs를 넣어 InAs 2DEG을 제작하는 방법이 NTT[1]에 의해 제안되어, SPINTRONICS등의 InAs 2DEG이 필요한 곳에 응용되고 있다. [2] 본 발표에서는 고품질의 InAs 2DEG을 실현하기 위해, 다양한 성장 변수 (온도, As 분압, 성장 시퀀스, InAs층의 두께등)와 2DEG의 전기적특성간의 관계를 발표한다. 최종적으로 상온전자이동도 ${\sim}12,000cm^2/Vs$의 InAs 2DEG을 제작할수 있었으며, 이를 다양한 전자소자에 차후 응용할 예정이다.

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Ellipsometric Study in Vacuum

  • 김영동
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.63-63
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    • 2012
  • 편광분석법(ellipsometry)은 대상 물질의 유전율 함수의 실수부와 허수부를 Kramers-Kronig 관계식의 도움 없이 그 물질상수를 정확히 측정할 수 있는 매우 우수한 기술이다. 이 기술의 큰 장점 중 하나는 빛의 편광상태의 변화를 이용한 비파괴적인 방법으로써 실시간 측정이 가능하며, 박막의 두께측정의 오차범위는 0.1 nm 이하로써 매우 정확하다는 것이다. 본 연구자는 이러한 우수한 측정 기술인 편광분석법을 고진공의 분자살박막증착장치(MBE) 와 결합하여 AlSb, AlP의 유전율 함수를 측정하였다. Al 계열을 포함하는 반도체 화합물은 Al의 산소친화력이 강해 대기 중에서 순수한 유전율 함수를 얻기가 불가능하다. 하지만 본 연구실에서 초고진공 상태의 MBE 챔버에서 시료를 성장시키는 동시에 실시간으로 편광분석기를 이용하여 측정하였고, 지금까지 발표된 결과들 중 가장 순수한 상태의 AlSb 유전율 함수를 얻어낼 수 있었다. 또한 순수한 AlP의 유전함수를 측정할 수 있었고, 이는 편광분석기를 이용한 최초의 실험결과로써 이차미분을 이용한 전이점 분석결과 이론적인 전자밴드구조에서 E1, E1+${\Delta}1$, E2에 해당하는 밴드갭들을 확인할 수 있었다. 또한 표면의 원자배열 구조와 실시간으로 일어나는 그들의 역학적인 현상들에 관한 정보를 얻을 수 있는 surface photoabsorption (SPA)를 metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD)에 장착하여 실시간 모니터링이 가능하도록 하였다. SPA를 이용하여 GaAs/AlGaAs 양자우물구조의 성장을 원자층 수준으로 실시간 모니터링을 할 수 있었다. 그리고 SPA를 이용하여 MOCVD 안에서 InP에 As가 흡착 및 탈착되는 현상을 분석하여, As의 흡착이 두 단계에 의해 이루어짐을 분석하였다. 그리고 편광분석법의 빠르고 정확한 측정 기술을 규칙적인 구조체에서 전자기파의 회절을 구할 수 있는 Rigorous Coupled-Wave Analysis (RCWA) 계산방법과 결합하여 나노구조의 기하학적인 모양을 정확하고 빠르게 구할 수 있었다. 본 연구를 위해 규칙적인 3차원 Si 구조체 제작하여 편광분석기로 측정하고 $SiO_2$와 표면 거칠기를 고려하여 RCWA로 분석한 결과, 규칙적인 Si 구조와 산화막 층까지 정확하게 분석할 수 있음을 확인하였다. 또한 규칙적인 나노구조분석 연구를 넘어 불규칙적인 나노구조에 대한 분석 가능성을 보이기 위해 InAs 양자점을 증착하여 분석하였고, 이를 통해 편광분석법과 RCWA를 이용하여 불규칙적인 나노구조의 모양과 크기, 분포의 분석이 가능함을 보였다.

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모발의 탈색 및 퍼머넌트 웨이브 효과에 따른 다-원소금속 성분의 함량 분석 (Analysis of multi-elemental concentration in hair according to effect of permanent wave and bleaching agents)

  • 김준광;하병조
    • 분석과학
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    • 제20권6호
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    • pp.524-528
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    • 2007
  • Variations of the twenty one metal components (Mg, Al, V, Cr, Co, Sr, Ba, Na, K Mn, Fe, Cu, Zn, As, Hg, Pb, Ca, P, Mo, Cd, Sb) were analyzed in human hair sample by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). The effect of bleach and permanent wave manipulation on the elemental composition of hair were investigated. It was found that the composition of hair varied with hair bleach and permanent wave. Hair sample was collected from male in the age of thirties. Hair sample (0.05 g) was added to the Teflon digestion bomb together with 1.5 mL of nitric acid and an appropriate amount of In as an internal standard. The sample was then decomposed in the microwave digestion system. In normal hair, the contents of V, Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, As, Mo, Cd, Sb and P were increased in permanent wave hair, and Mg, Al, V, Co, Sr, Ba, Na and K were increased in bleached hair. But Mg, Al, Sr, Ba, Hg, Pb, Na, K, and Ca contents were decreased with permanent wave hair, Mn, Fe, Cu, Zn, As, Hg, Pb and Ca contents were decreased with bleached hair.

원자흡수 분광법에 의한 칼슘분석에서 세륨의 해방효과에 관한 연구 (Studies on the Releasing Effect of Cerium in Calcium Analysis by Atomic Absorption Spectrometry)

  • 박기채;최희선;권수한
    • 대한화학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.129-136
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    • 1985
  • 공기-아세틸렌 불꽃 원자 흡수분광법으로 칼슘분석을 하는 경우 비교적 방해가 큰 것은 지르코늄, 주석, 알루미늄, 안티몬 등 양이온과 황산이온, 바나듐산이온, 규산이온 등 음이온이다. 여기에 해방제로서 세륨을 사용하면 이들 방해 효과를 제거할 수 있음을 알게 되었다. 칼슘과 같은 농도($3.0 {\times} 10^{-4}$M)의 이 방해이온들에 의한 방해는 방해이온 농도의 2배의 세륨에 의하여 완전히 해방됨을 보았고 방해 양이온혼합물(지르코늄, 주석, 알루미늄, 안티몬), 방해음이온 혼합물(황산이온, 바나듐산이온, 규산이온)또는 방해양이온 음이온 혼합물의 방해는 각각의 양이온 혹은 음이온에 의한 방해보다 더 큰 방해를 주는데 세륨($1.5 {\times} 10^{-2}$M)에 의한 해방효과는 방해양이온, 음이온 혼합물의 농도가 각각 $3.0 {\times} 10^{-3}$M까지 증가하여도 거의 변하지 않고 좋았다.

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Electrical Characteristics of Tunneling Field-effect Transistors using Vertical Tunneling Operation Based on AlGaSb/InGaAs

  • Kim, Bo Gyeong;Kwon, Ra Hee;Seo, Jae Hwa;Yoon, Young Jun;Jang, Young In;Cho, Min Su;Lee, Jung-Hee;Cho, Seongjae;Kang, In Man
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권6호
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    • pp.2324-2332
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    • 2017
  • This paper presents the electrical performances of novel AlGaSb/InGaAs heterojunction-based vertical-tunneling field-effect transistor (VTFET). The device performance was investigated in views of the on-state current ($I_{on}$), drain-induced barrier thinning (DIBT), and subthreshold swing (SS) as the gate length ($L_G$) was scaled down. The proposed TFET with a $L_G$ of 5 nm operated with an $I_{on}$ of $1.3mA/{\mu}m$, a DIBT of 40 mV/V, and an SS of 23 mV/dec at a drain voltage ($V_{DS}$) of 0.23 V. The proposed TFET provided approximately 25 times lower DIBT and 12 times smaller SS compared with the conventional $L_G$ of 5 nm TFET. The AlGaSb/InGaAs VTFET showed extremely high scalability and strong immunity against short-channel effects.

V2O5-P2O5-ZnO-Sb2O3 Glass Frit Materials with BaO and Al2O3 for Large-sized Dye-sensitized Solar Cell Sealing

  • Lee, Han Sol;Cho, Jae Kwon;Hwang, Jae Kwon;Chung, Woon Jin
    • 한국세라믹학회지
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    • 제52권2호
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    • pp.114-118
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    • 2015
  • $V_2O_5-P_2O_5-ZnO-Sb_2O_3$ glasses modified with BaO and $Al_2O_3$ are synthesized as a sealing material for large-scale dye-sensitized solar cells (DSSCs). A compositional study is performed in order to determine the glass that can be sintered below $500^{\circ}C$ with a high chemical stability against the electrolyte. The flow size of the glasses after the heat treatment and the glass stability are increased with the addition of $Al_2O_3$ and BaO, while the glass transition temperature is decreased. After the reaction with the electrolyte at $60^{\circ}C$ for 72 h, the addition of 5 mol% of BaO and 2 mol% of $Al_2O_3$ considerably enhances the chemical stability of the glass. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM) are used to examine the reaction between the electrolyte and glasses. The structural contribution of the additives is also investigated and discussed.